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Informationsübertragung mittels Quantenverschränkung

Thema erstellt von Stueps 
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Beiträge: 3.044, Mitglied seit 13 Jahren
Hallo Leute,

folgender Thread und Beitrag bezieht sich auf die Diskussion in Zara.t.´s Thread "Bewusstsein" ab ungefähr Beitrag-Nr. 117-909 ff.
Hallo Claus,

Folgende Situation: Zwei Mach-Zehnder-Interferometer, eines auf dem Mars, eines auf der Erde. Auf dem Mars ist ein Strahlengang zwischen den Strahlteilern im Interferometer durch ein Hindernis blockiert. Auf der Erde sind beide Strahlengänge frei. Ein verschränktes Photonenpaar wird losgeschickt, ein Photon erreicht das Mars-Interferometer, eines das Erd-Interferometer.
Nun sagst du voraus, dass durch die Blockade im M.-I. (Mars-Interferometer) in den dortigen Detektoren hinter dem zweiten Strahlteiler mal nur der eine oder der andere Detektor anspricht, nicht jedoch beide gleichzeitig, was dem Zusammenbruch der Interferenzeigenschaften des Photons entspricht. Gleichzeitig sagst du, dass durch die Verschränkung des ursprünglichen Photonenpaares das Gleiche auch in den Detektoren des E.-I. passieren muss.

1.Hier stellt sich mir die Frage nach der Logik:
Ich gehe davon aus, dass beide Photonen im verschränkten System gleichberechtigt sind.
Warum lässt sich das Erd-Photon nur vom Mars-Photon beeinflussen? Warum nicht umgekehrt? Warum kann also das Marsphoton trotz Blockade nicht trotzdem seine Interferenzeigenschaften beibehalten? Auf der Erde sind ja beide Strahlengänge frei!
Wenn deine vorhergesagten Ergebnisse den Tatsachen entsprechen, würde ich schlussfolgern, dass das blockierte System, welches die Interferenzeigenschaften unterdrückt, bevorzugt wird.
Weiter könnte ich doch also behaupten, dass klassisch die "Teilcheneigenschaften" den "Welleneigenschaften" übergeordnet sind und bevorzugt werden?

Oder würdest du etwa beobachten, so die "Systeme" gleichberechtigt sind, dass einmal Interferenzen auftreten (das Erd-Photon hat sich durchgesetzt), und einmal keine Interferenzen (das Mars-Photon hat sich durchgesetzt)? Und das mit einer Wahrscheinlichkeit von 50 Prozent?
Was heißt das aber nun für uns, etwas willentlich mitteilen zu wollen?
Nun stelle dir vor:
Das Marsmännchen möchte uns etwas mitteilen, und es blockiert den Strahlengang. Auf der Erde setzt sich jedoch das Erd-Photon durch, es interferiert, und wir bekommen nichts von der Mars-Mitteilung mit!

Alles natürlich unter der Voraussetzung, dass meine Überlegungen Sinn machen!
(Grundsätzliche Frage hierzu: Wenn in einem verschränkten 2Photonensystem die "klassischen Welleneigenschaften" des einen Photons willentlich zu "Teilcheneigenschaften umgeformt" werden, verliert dann auch das zweite Photon seine "klassischen Welleneigenschaften"? Wenn ja, warum?)

2. Mir ist hier auch etwas Grundsätzliches wichtig:

Ich beziehe mich auf den Link (und die dortigen Skizzen des Aufbaus des Elitzur-Vaidman-Experiments)

http://de.wikipedia.org/wiki/Wechselwirkungsfreie_Q...

Nach dem ersten Strahlteiler wird der reflektierte Strahl phasenverschoben. Sind beide Strahlengänge frei, wird nur ein Detektor ansprechen, da beim anderen Detektor die im zweiten Strahlteiler zusammenlaufenden Strahlen destruktiv interferieren, sich also gegenseitig auslöschen.
Ist dagegen der Weg in einem Strahlengang blockiert, wird das Photon entweder beim ersten Strahlteiler reflektiert und es nimmt den Weg des blockierten Strahlenganges. Folglich wird keiner der beiden Detektoren ansprechen. Nimmt das Photon jedoch den Weg (mit 50 % Wahrscheinlichkeit) durch den ersten Strahlteiler hindurch, ist der Weg frei. Am zweiten Strahlteiler können nun mal der eine, mal der andere Detektor ansprechen, da dort das Photon wieder beide Wege nehmen kann.
Das ergibt für mich eine nur 25prozentige Wahrscheinlichkeit, festzustellen, ob ein Marsmännchen einen Strahlengang blockiert hat, oder nicht (nun spricht der zweite Detektor, der vorher immer stumm gewesen ist, mit einer 50% Wahrscheinlichkeit an, so das Licht diesen Weg dorthin nach dem zweiten Strahlteiler wählt).

Weiter: Auf dem Mars hat man also nur eine 25%-Wahrscheinlichkeit, festzustellen, ob ein Hindernis einen Strahlengang blockiert hat. Nun kommt hinzu, dass sich das Marsphoton auch mit einer 50% Wahrscheinlichkeit im verschränkten System durchsetzt. Das würde dann nur noch eine 12,5% Wahrscheinlichkeit ergeben, zu erfahren, ob uns das Marsmännchen etwas mitgeteilt hat, oder nicht?

Vielen Dank für deine Links!
Gestern hat leider der zweite Link nicht funktioniert, jetzt tut er es aber, werd ich mir gleich mal anschauen. Ich denke, er ist zum allgemeinen Verständnis sehr hilfreich.

Signatur:
Ein Universum, welches zufällig entsteht und zufällig ein Phänomen namens Humor hervorbringt, entbehrt nicht einer gewissen Komik.
Beitrag zuletzt bearbeitet von Stueps am 14.10.2010 um 11:36 Uhr.
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Hallo Stueps,

Du hast den von mir vorgeschlagenen Versuchsaufbau noch nicht richtig verstanden.

Nach deiner Vorstellung haben wir nur 1 Photonenpaar. Ich hatte mir den Versuch anders vorgestellt. Ich wollte 2 Photonenpaare erzeugen. Eine Paar für die Erde, eines für den Mars, wobei diejenigen beiden Photonen die jeweils ein Paar bilden nicht etwa verschränkt sind (denn: es sollen sowohl auf der Erde, als auch auf dem Mars unverschränkte(!) Photonen miteinander interferieren können - und dazu brauchen wir an beiden Orten mindestens zwei!)

Verschränkt gegeneinander sollen vielmehr die beiden Paare sein. Das Marspaar ist gewissermaßen eine eine Kopie des Erdpaares oder besser:
Jedes der beiden Erdphotonen hat einen Doppelgänger, der zum Mars geschickt wird.

Die Verschränkung hat zur Folge, dass sich die beiden Paare identisch verhalten. Manipuliere ich also die Eigenschaften eines der Paare, so werde ich diese Manipulation umgehend auch bei dem anderen Paar sehen können.


Die verschränkten Paare laufen nun - jedes für sich - an zwei verschiedenen Orten - in eine gleich aufgebaute Versuchsapparatur. Die Paare sind völlig gleichberechtigt.

Lasse ich beide Paare im gesamten Strahlengang (auf der Erde, auf dem Mars und auch dazwischen) ungestört, so interferieren sowohl die zwei Erdphotonen als auch die zwei Marsphotonen miteinander. Das heißt nun aber, dass sowohl auf der Erde als auch auf dem Mars das jeweilige Paar zu ein und demselben Detektor läuft. Nehmen wir nun an, wir erzeugen jede Sekunde ein solches Doppelpaar, so spricht auf Erde und Mars alle Sekunde einer der Detektoren an und meldet den Eingang zweier Photonen. Also z.B.:

1. Sekunde: 2 Photonen bei Detektor 1
2. Sekunde: wieder 2 Photonen bei Detektor 1
3. Sekunde: 2 Photonen bei Detektor 2
4. Sekunde: 2 Photonen zur Abwechslung mal wieder bei Detektor 1 u.s.w.

Aber niemals(!) kann folgendes eintreten:

5. Sekunde: 1 Photon bei Detektor 1 und das andere bei Detektor 2.

Soweit ist bislang auf Erde und Mars alles unspektakulär und sagt nicht viel aus, außer, dass eben Interferenz (oder genauer Koinzidenz) herrscht. Um die Interferenz zu zerstören muss man nun normalerweise zwingend irgendwie am Strahlengang herumfummeln. Denn solange die Strahlengänge gleich sind, sind die Photonen ununterscheidbar und interferieren. Sobald sie aber unterscheidbar sind (und das ist z.B. der Fall, wenn ich ein Lambda/4 Plättchen setze), habe ich die Möglichkeit die „welcher-Weg-Information“ zu ermitteln und das bedeutet, dass unverzüglich keine Interferenz mehr beobachtet wird. Dann sieht das Ergebnis z.B. so aus:

1. Sekunde: 2 Photonen bei Detektor 1
2. Sekunde: 1 Photon bei Detektor 1 und das andere bei Detektor 2
3. Sekunde: wieder 1 Photon bei Detektor 1 und das andere bei Detektor 2
4. Sekunde: 2 Photonen bei Detektor 2 u.s.w.

Und dieses Ergebnis (jetzt ohne Interferenz) kann man - in diesem Beispiel ab der 2. Sekunde - ganz klar von dem obigen (mit Interferenz) unterscheiden!

Das besondere an der Verschränkung der beiden Paare ist nun: Ich kann das Lambda/4 Plättchen irgendwo setzen. Auf der Erde, auf dem Mars - ja sogar auf dem Weg zwischen Erde und Mars (!). In dem Moment, in dem ich irgendwo die Möglichkeit geschaffen habe, die "welcher Weg-Information" zu erhalten, bricht die Interferenz an beiden (besser: an allen nur erdenklichen) Nachweisstellen gleichzeitig zusammen. Wenn ich also auf dem Mars einen der Wege markiere, beobachte ich nicht nur dort keine Interferenz mehr, sondern genauso auch auf der Erde. Und das, obwohl ich auf der Erde kein bisschen an der dortigen Apparatur herumgefummelt habe. Umgekehrt genauso: Wenn ich auf der Erde fummele, so beobachte ich instantan auch auf dem Mars keine Interferenz mehr.

Genau diesen Effekt wollte ich mit meinem Experiment zur Übertragung einer Information ausnutzen!

Beitrag zuletzt bearbeitet von Claus am 14.10.2010 um 22:11 Uhr.
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Claus schrieb in Beitrag Nr. 1700-2:
Ich wollte 2 Photonenpaare erzeugen. Eine Paar für die Erde, eines für den Mars, wobei diejenigen beiden Photonen die jeweils ein Paar bilden nicht etwa verschränkt sind (denn: es sollen sowohl auf der Erde, als auch auf dem Mars unverschränkte(!) Photonen miteinander interferieren können - und dazu brauchen wir an beiden Orten mindestens zwei!)

Verschränkt gegeneinander sollen vielmehr die beiden Paare sein. Das Marspaar ist gewissermaßen eine eine Kopie des Erdpaares oder besser:
Jedes der beiden Erdphotonen hat einen Doppelgänger, der zum Mars geschickt wird.

Hallo Claus, du hast recht, ich hatte den Versuchsaufbau falsch verstanden, aus folgendem Grund: Ich hatte mich gegen ein paar Gedanken gewehrt, und sie immer wieder verworfen:

Jeweils zwei unverschränkte Photonen sollen sowohl auf der Erde als auch auf dem Mars im Interferometer interferieren. Hier hatte ich mich auch schon gefragt, warum diese Paare miteinander verschränkt sein müssen. Es ist ja bereits ausreichend, wenn diese beiden Photonen (in einem Interferometer) miteinander interferieren können.

Jetzt der entscheidende Gedanke:

Das Photonenpaar, das auf der Erde miteinander interferiert, ist nicht verschränkt.
P1+P2 --> U (Ich bilde aus diesen beiden Photonen das System E)
Das Photonenpaar, das auf dem Mars miteinander interferiert, ist nicht verschränkt.
P3+P4 --> U (System M)
Beide untereinander unverschränkte Paare sind miteinander verschränkt.
(P1+P2 --> U) + (P3+P4 --> U) ==> V ( = E + M ==> V)

(U = unverschränkt, V = verschränkt)

Wie soll das gehen?

Wenn die Systeme (P1+P2=E) und (P3+P4=M) miteinander verschränkt sind (und damit ein nichtlokales Gesamtsystem EM bilden), müssten dann nicht auch ihre "Teile" automatisch miteinander verschränkt sein (z.B. P1 + P2 --> V, oder auch P1 + P4 --> V)?

Wenn nicht, warum nicht?

Ich hoffe, ich habe diesmal alles von dir Geschilderte richtig verstanden, sonst beiß ich langsam mal kräftig ins Kissen!!! Falls ich wieder alles durcheinanderhaue, muss ich wirklich weiter um deine strapazierte Geduld bitten. Ich will das jetzt nämlich auch mal wirklich bis zum Ende verstehen.

Mir ist grad noch ein Gedanke gekommen:

Meinst du etwa, dass (ausgehend von meiner oben eingeführten Numerierung) jeweils P1+P3 --> V und dann P2 + P4 --> V? Dann kannst du dir die lange Antwort sparen, dann brauchst du nur das hier bestätigen. Dann muss ich wieder neu nachdenken. erst mal sag ich, dann könnte es vielleicht hinhauen. Hab ich aber schon mal gesagt... :-)
Eine schnelle Zwischenfrage hierzu: Am von mir verwendeten Mach-Zehnder-Interferometer wird das reflektierte Photon am ersten Strahlteiler phasenverschoben. Und das jeweils an beiden Interferometern (Mars und Erde). Wird dort nicht dadurch die Verschränkung aufgehoben?

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Beitrag zuletzt bearbeitet von Stueps am 15.10.2010 um 13:51 Uhr.
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Hallo Claus,
ich gehe mal davon aus, dass ich mich hier unter diesem Thema zu Deinem Beitrag 117/945 äußern soll.
Zitieren kann ich dann leider nicht.

Wir sind unterschiedlicher Auffassung hinsichtlich der Frage, ob Bewegung innerhalb eines Inertialsystems
vorstellbar ist.
Zur Begründung Deiner Ansicht legst Du im Prinzip das vierdimensionale Raumzeitkontinuum als Bezugssystem zugrunde (auch wenn Du es nur mit zwei Raumachsen darstellst) , indem Du sagst, ein Objekt bewegt sich auch dann, nämlich in der Zeit, wenn es im Verhältnis zum Bezugssystem (Koordinatensystem) räumlich ruht.
Dies läuft auf die Gleichung hinaus:

Raumzeitkontinuum = Inertialsystem

Ich meine, dass diese Gleichung nicht richtig ist.

Ein mathematisch/geometrisch gedachtes vierdimensionales Koordinatensystem ( für die Wirklichkeit als Raumzeitkontinuum bezeichnet) kann nicht als Inertialsystem im Sinne der SRT angesehen werden. Dieses vierdimensionale Koordinatensystem ist nämlich ein absolut gedachtes (mathematisches) Konstrukt.
Für dieses vierdimensionale Koordinatensystem gilt z.B. nicht das Relativitätsprinzip, das aber für Inertialsysteme gilt.

Im Verhältnis zu einem raumzeitlichen Koordinatensystem bewegen sich sämtliche Objekte immer und zwar innerhalb dieses Systems; falls sie räumlich ruhen, eben nur in der Zeit.

Inertialsysteme im Sinne der SRT können sich nur im Verhältnis zueinander bewegen, weil sonst das Relativitätsprinzip keinen Sinn ergibt.

Auf der Grundlage Deines raumzeitlichen Koordinatensystems wäre die Annahme einer instantanen Informationsübertragung (d.h. ohne Zeit nur räumlich) eine unendlich schnelle oder nicht definierte Bewegung (Strecke/0).
Dies wäre mit der SRT, die nur die Lichtgeschwindigkeit als Höchstgeschwindigkeit zuläßt, nicht vereinbar.

Wenn man hingegen davon ausgeht, dass die Information die durch die Aufhebung einer Verschränkung erfolgt, innerhalb eines Inertialsystems ohne Bewegung erfolgt, weil es innerhalb eines Inertialsystems keine Bewegung gibt, dann ist die SRT nicht verletzt.


Das Beispiel mit dem Würfel erscheint mir sehr passend. Wenn ich die 6 sehe, erhalte ich trotz räumlicher Trennung von 6 und 1 und ohne dass sich irgendetwas bewegt instantan die Information, dass die 1 unten liegt.
Die Information, die im System steckt, wird nur offen gelegt. Eine Bewegung von 6 nach 1 oder umgekehrt ist dafür nicht erforderlich.

Ich meine zur Rettung der SRT kann man die experimentellen Ergebnisse mit verschränkten Teilchen so auffassen, wie ich es tue.

MfG
Harti







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Hallo Harti,

Definitionen aus Deutsche Enzyklopädie

Intertialsystem: "Ein Inertialsystem (von lateinisch inert = untätig, träge) ist ein Bezugssystem, in dem sich jedes Objekt mit Masse, auf das keine Kraft wirkt, gleichförmig geradlinig bewegt."

Bezugssystem: "Ein Bezugssystem ist ein Koordinatensystem, in dem die Lage (Position) oder die Bewegung eines Körpers beschrieben wird."

Ich finde intressant, was du festgestellt hast, nämlich, dass - wenn es denn überhaupt eine instantane Informationsübertragung gibt - diese ohne Bewegung eines Objekts erfolgt.



Hallo Stueps,

P1+P3 --> V und dann P2 + P4 --> V

das könnte es sein! Ich vermute, es entspricht dem, was ich gemeint habe: "Jedes der beiden Erdphotonen hat einen Doppelgänger, welcher sich identisch wie sein (oder zumindest in einer bestimmten festgelegten Relation zu seinem) Gegenstück verhält.
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Zara.t. schrieb in Beitrag Nr. 117-939:
Und was wollen wir unter INSTANTAN verstehen?
Während der Begriff „simultan“ die Gleichzeitigkeit zweier Ereignisse beschreibt, bezeichnet das Wort „instantan“ die Gleichzeitigkeit im Rahmen eines Prozesses.

Ein Vorschlag zur Definition:

Eine Wirkung folgt genau dann instantan auf eine Ursache, wenn innerhalb eines Inertialsystems die Wirkung gleichzeitig mit der Ursache beobachtet werden kann.
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Zara.t. schrieb in Beitrag Nr. 117-939:
Claus`s hochspekulative These [aus Beitrag-Nr. 117-936] brauchen wir nur, wenn tatsächlich auf der Erde oder dem Mars oder sonstwo (ein Labor wäre ausreichend) mit seinem Aufbau eine Interferenz erzeugt werden könnte.
(der Hinweis in eckigen Klammern ist von mir)

Die These "braucht" ihr nicht nur in diesem Fall. Sie folgt unmittelbar, wenn ihr a) Nichtlokalität und b) Zuverlässigkeit der SRT voraussetzt.

Voraussetzung:

1. Es gibt nichtlokale Quanteneffekte (EPR-Effekte)
2. Die Raumzeit ist ein vierdimensionales Kontinuum

Konsequenz:

Folgt in einem Inertialsystem eine Wirkung instantan auf ihre Ursache, so kann man ein zweites Inertialsystem wählen, in welchem die Wirkung z.B. vor der Ursache eintritt.
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Ereignisse die nicht durch Signale kleiner oder gleich c verbunden werden können, nennt man raumartig getrennt. Ansonsten zeit-, bzw lichtartig.

Diese Relation ist eine absolute. Sie ist invariant unter Lorentztransformationen.
Die beiden Ereignisse auf der Erde und dem Mars, die in ihrem gemeinsamen Inertialsystem gleichzeitig sind, sind raumartig getrennt. Zwischen raumartig getrennten Ereignissen kann kein Ursache-Wirkungs-Verhältnis bestehen. Dies ist sichergestellt, wenn es keine Signalgeschwindigkeit > c gibt. Ansonsten würden Zeitparadoxien entstehen.
Würde das Experiment von Claus instantane Signalgeschwindigkeit erlauben, könnte man Zeitparadoxien konstruieren. Mein Widerlegungsversuch seines experiments basiert auf einem solchen.

INSTANTAN

These: Es gibt in der Quantentheorie instantane Prozesse. ZB der Kollaps der Zustandsfunktion. Damit lassen sich aber keine Signale übertragen.

Die SRT verlangt ein Blockuniversum. In einem solchen sind instantane Prozesse IMHO (ich muß noch genauer darüber nachdenken) ganz unmöglich.

Beispiel: Von einer Millionen Lichtjahre entfernten Quelle erreicht ein Photon die Erde. Es gab dafür zwei mögliche Wege. Theoretisch könnte das Photon auf der Erde angekommen mit sich selbst interferieren, dann würde keiner der beiden möglichen Wege faktisch.
Wir können aber statt dessen auch eine Welcher-Weg-Messung durchführen.
Dann wird INSTANTAN einer der beiden Wege faktisch. Instantan heißt von unserem Inertialsystem aus betrachtet zeitlich rückwirkend. Da man auf diese Art keine Signale senden kann, entstehen keine Paradoxien.
Die Idee des einen und einzigen Blockuniversums aber wird gesprengt.
Ein neues ist entstanden. In ihm gibt es einen faktischen Weg für unser Photon.
Eine neue Art ZEIT.


Grüße
zara.t.

Beitrag zuletzt bearbeitet von Zara.t. am 16.10.2010 um 11:34 Uhr.
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Hallo Claus,

ich habe nichts von dem verstanden, was du in den folgenden Links findest, aber hier könntest du vielleicht Infos finden, warum dein Experiment nicht funktionieren könnte:

http://de.wikipedia.org/wiki/Nick_Herbert_%28Physik...

dieser Link führt dann zu:

http://de.wikipedia.org/wiki/No-Cloning-Theorem


Immer wieder tauchen die Begriffe "Superpositionsprinzip" und "Linearität der Quantenmechanik". Letzterer Begriff soll dafür verantwortlich sein, warum überlichtschnelle Informationsübertragung nicht funktionieren kann.

Nebenbei: Wenn du an einem "Teil" des verschränkten Systems herumfummelst (in diesem Fall das Einfügen des Lambda/4-Plättchens in einen Strahlengang des Marsinterferometers), hebst du dann die Verschränkung auf? Wenn ja, viel verhält sich das zuvor verschränkte Erd-Photon nach der Verschränkung? Was für Möglichkeiten hat es?

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Beitrag zuletzt bearbeitet von Stueps am 17.10.2010 um 12:34 Uhr.
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Stueps schrieb in Beitrag Nr. 1700-9:

Nebenbei: Wenn du an einem "Teil" des verschränkten Systems herumfummelst (in diesem Fall das Einfügen des Lambda/4-Plättchens in einen Strahlengang des Marsinterferometers), hebst du dann die Verschränkung auf? Wenn ja, viel verhält sich das zuvor verschränkte Erd-Photon nach der Verschränkung? Was für Möglichkeiten hat es?

Was nützt mir die schönste Verschränkung, wenn ich sie nicht nutzen kann?

Was ich hier schon oftmals gehört habe ist, dass die besagte Verschränkung nicht mehr existiert, sobald ich sie Messen will. Mit meinem Messvorgang mache ich sie quasi "kaputt"
Das ist ungefähr so, als wenn ich wissen will, ob das Licht ausgeht, wenn ich den Kühlschrank zumache. Aber sobald ich eingreife um nachzuschauen, also den Kühlschrank aufmache, so ist dieser ja logischer weise nicht mehr zu. Die Beweisführung wird mir somit nie gelingen.

Wenn aber ein Messvorgang eine Verschränkung "kaputt" macht, wie konnte deren Existenz jemals nachgewiesen werden. Denn jeder Versuch einen Nachweis zu erbringen bedeutet einen Eingriff, und somit die Zerstörung der Verschränkung.
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Hallo Hans,

ungefähr in diese Richtung will ich. Allerdings hat Claus nicht nur einfach so ein Lambda/4 Plättchen gewählt. Photonen sind über die Phasen miteinander verschränkt. Über diese besteht eine Beziehung. Wenn nun Claus einen "Teil" des verschränkten Systems phasenverschiebt, verschiebt sich der andere "Teil" auch auf eine bestimmte Weise. Das kann man eventuell dann an den Detektoren, wo das phasenverschobene Photon mit seinem unverschränkten Partner eintrifft, ablesen.
Allerdings habe ich das Gefühl, dass es doch nicht so leicht funktioniert. Aus Mangel an Kenntnissen weiß ich aber nicht, warum es nicht so leicht funktionieren kann...
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Claus schrieb in Beitrag Nr. 1700-5:
Definitionen aus Deutsche Enzyklopädie

Intertialsystem: "Ein Inertialsystem (von lateinisch inert = untätig, träge) ist ein Bezugssystem, in dem sich jedes Objekt mit Masse, auf das keine Kraft wirkt, gleichförmig geradlinig bewegt."

Hallo Claus,

ich erdreiste mich mal, diese Definition eines Inertialsystems zu kritisieren.

Ein Inertialsystem als Spezialfall eines Bezugssystems aufzufassen ist mit dem Relativitätsprinzip nicht vereinbar.
In gleicher Weise, wie ein "Objekt mit Masse" im Verhältnis zu dem "Inertialsystem" (Bezugssystem, Koordinatensystem)) als bewegt angesehen werden kann, kann auch das "Objekt mit Masse" als Inertialsystem (Bezugssystem) zu dem dann bewegten Koordinatensystem aufgefasst werden. Dies fordert das Relativitätsprinzip, da es im Rahmen der SRT keine ausgezeichneten Systeme gibt. Ich muss deshalb auch das durch das "Objekt mit Masse" repräsentierte System als Inertialsystem auffassen.
Diese Beziehung ergibt sich daraus, dass in der von Dir angeführten Definition eines Inertialsystems die Art des bewegten Systems zur Definition des vorgestellten Koordinatensystems verwendet wird.
Relativistisch betrachtet bewegen sich deshalb beide Systeme im Verhältnis zueinander.
Die Vorstellung, dass sich "jedes Objekt" in einem Bezugssystem ( Spezialfall Inertialsystem) bewegt, zeichnet das Bezugssystem aus; es macht das Bezugssystem zu einem absolut vorgestellten. Dies ist gedanklich möglich ( nach meiner Meinung sogar denknotwendig, um die Realität zu erfassen) entspricht aber nicht der Realität.

Mit meiner relativistischen Vorstellung, dass Bewegung im Verhältnis von Inertialsystemen zueinander und nicht in einem Inertialsystem stattfinden kann, befinde ich mich auch in nicht ganz schlechter Gesellschaft.

Franz Embacher schreibt dazu in seiner Darstellung der SRT unter " Das Kreuz mit den Inertialsystemen: Um ein häufiges Missverständnis gleich auszuräumen. Die Bewegung selbst findet nicht "in" einem Bezugssystem statt.

MfG
Harti



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Ich versuch es einmal einfach zu erklären:

Eine Inertialsystem ist die Summe aller Teile die sich, im Verhältnis zueinander NICHT verändern.

Das könnten z.B zwei (oder auch mehr) Raumschiffe sein, die mit einer Abschleppstange miteinader verbunden sind.
Diese Abschleppstage könnte dabei durchaus auch 10 km, oder sogar 1000 Lichtjahre lang sein.

Sobald die beiden Teile (Raumschiffe) sich zueinder nicht verändern, bilden sie ein gemeinsames Inertialsystem.

Die Ausnahme bildet hier die Kreisbewegung, also wenn ein Körper den anderen umkreist, so bilden sich zwei unterschiedliche Inertialsysteme, auch wenn der Abstand (Abschleppstange) zwischen beiden gleich bleibt.
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Hans-m schrieb in Beitrag Nr. 1700-13:
Eine Inertialsystem ist die Summe aller Teile die sich, im Verhältnis zueinander NICHT verändern.

Hallo Hans-m,

ich denke diese Definition beschreibt, was als zu einem System gehörend aufgefasst werden muss.

@ Claus :

Solange ich ein System als Bezugssystem betrachte (in der Theorie Koordinatensysteme) kann ich sagen, Bewegungen finden in diesem System statt. Diese Bewegungen können inertial sein oder nichtinertial (beschleunigt).

Falls ich die inertiale Bewegung eines Objektes dazu benutze, das Bezugssystem als Inertialsystem zu definieren, was aufgrund des Relativitätsprinzips möglich ist, verliert es seinen Charakter als (allgemeines) Bezugssystem. Ein Objekt bewegt sich dann nicht mehr in dem (früheren) Bezugssystem, sondern im Verhältnis zu dem (jetzigen) Inertialsystem.

Ich denke bei unseren unterschiedlichen Auffassungen geht es wieder mal um Worte und verschiedene Betrachtungsweisen.

MfG
Harti

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Wichtig ist, dass man nicht aufhört zu fragen. A.E.
Beitrag zuletzt bearbeitet von Harti am 21.10.2010 um 08:35 Uhr.
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Harti schrieb in Beitrag Nr. 1700-14:
Solange ich ein System als Bezugssystem betrachte (in der Theorie Koordinatensysteme) kann ich sagen, Bewegungen finden in diesem System statt. Diese Bewegungen können inertial sein oder nichtinertial (beschleunigt).

Sobald innerhalb eines Bezugssystems Bewegungen stattfinden, z.B wenn sich eine Person innerhalb eines fahrenden oder stehenden Zuges bewegt, so gehört diese Person nicht mehr zu dem gleichen Bezugssystem.

Es konnen ber auch 2 Obekte, die sich innerhalb (räumlich) verschiedener Bezugssysteme befinden, zum gleichen Bezugssystem gehören.

Beispiel:

Ein Zug fährt mit konstant 10 km/h. In diesem Zug bewegt sich eine Person mit 4 km/h nach vorne. Die Person bewegt sich somit mit 10+4 also 14 Km relativ zu den Gleisen.

Dieser Zug wird auf dem parrallel laufenden Gleis von einem zweiten Zug überholt, der sich mit 12 km/h bewegt. Darin bewegt sich eine Person mit 2 km/h nach vorne.

Die Person in Zug zwei bewegt sich mit 12+2, also ebenfalls mit 14 km/h

Somit bewegen sich Person1 und Person 2 relativ zueinander NICHT.
Sie bilden ein gemeinsames Bezugssystem.
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Hallo Zara.t,

Ein „Prozess“ ist m.E. eine deterministische Abfolge i.S. einer Ursache-Wirkungsbeziehung. Gibt es innerhalb eines betrachteten Inertialsystems instantane Prozesse, so muss gelten: Wenn A an Ort a, so gleichzeitig B an Ort b.

Wenn nun zusätzlich gilt:

Wenn <nicht A> an Ort a, so gleichzeitig <nicht B> an Ort b, dann ist Signalübertragung möglich.

Wenn die letztere Bedingung mit dem von mir beschriebenen (oder einem beliebigen anderen) Versuchsaufbau nicht erfüllt werden kann, so ist Signalübertragung nicht möglich.
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Beiträge: 1.919, Mitglied seit 12 Jahren
Hallo Stueps,

vielen Dank für deine Links. Denen entnehme ich, man könne „eine Abbildung eines Zustands (Zustandskopie) nur in der Hälfte der Fälle erhalten“ oder anders ausgedrückt „quantenmechanische Effekte seien probabilistisch, daher könne man sie nicht zur Informationsübertragung nutzen“.

Meine Frage: Sind Experimente mit quantenmechanisch verschränkten Einzelteilchen (z.B. Photonen, Elektronen) verlässlich wiederholbar? In dem Sinne:

1. Ich präpariere einen verschränkten Zustand, so dass Messung von A an Ort a zwingend die Messung von B an Ort b zur Folge hat.

2. Ich ändere am Ort a den Zustand in beliebiger Weise, so dass an Ort b nicht mehr B gemessen werden kann.

Wenn ja, ist m.E. damit zwingend eine 1-Bit Information übertragen.
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Beiträge: 1.919, Mitglied seit 12 Jahren
Stueps schrieb in Beitrag Nr. 1700-9:
Wenn du an einem "Teil" des verschränkten Systems herumfummelst (in diesem Fall das Einfügen des Lambda/4-Plättchens in einen Strahlengang des Marsinterferometers), hebst du dann die Verschränkung auf?
Zitat:
Hans-m schrieb in Beitrag Nr. 1700-10:Was nützt mir die schönste Verschränkung, wenn ich sie nicht nutzen kann?
Hallo Stueps, hallo Hans-m

das hatten wir schonmal in Beitrag-Nr. 1033-59 und meiner entsprechenden Antwort in Beitrag-Nr. 1033-62. Damals erntete ich nur ein kategorisches "Nein! Das geht nicht!" ohne Begründung von Bauhof...

Beitrag zuletzt bearbeitet von Claus am 22.10.2010 um 11:04 Uhr.
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Beiträge: 1.919, Mitglied seit 12 Jahren
Zara.t. schrieb in Beitrag Nr. 117-939:
Timeout, liest du manchmal noch mit??????!!!!
Mit Timeout hatten wir dieses Thema auch schonmal. Leider hat er ´ne Zeit nicht geantwortet und danach habe ich die Sache dann auch aus den Augen verloren. Vielleicht hilft es, seine umfangreichen Erläuterungen nocheinmal zu verinnerlichen. Wer dazu Lust hat: ab Beitrag-Nr. 1071-17 ff, insbesondere aber Beitrag-Nr. 1071-22
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Beiträge: 1.312, Mitglied seit 10 Jahren
Claus schrieb in Beitrag Nr. 1700-16:
Ein „Prozess“ ist m.E. eine deterministische Abfolge i.S. einer Ursache-Wirkungsbeziehung. Gibt es innerhalb eines betrachteten Inertialsystems instantane Prozesse, so muss gelten: Wenn A an Ort a, so gleichzeitig B an Ort b.

Hallo Claus,

Muss man diese Annahme nicht so interpretieren, dass neben keiner räumlichen Veränderung auch keine zeitliche Veränderung in einem Inertialsystem vorstellbar ist (anders als in einem Bezugssystem) ?
Noch anders ausgedrückt: In einem Inertialsystem gibt es keine Uhren. Dies würde auch zu der Vorstellung passen, dass die innere Bewegung einer Uhr, die keine Lichtuhr ist, nichtinertial ist, da es sich bei diesen Bewegungen um Rotationen bzw. Schwingungen handelt.

MfG
Harti
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